KR101828455B1 - Water Circulating Apparatus - Google Patents

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KR101828455B1
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김영민
오혜철
김석구
안재환
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한국건설기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a water circulation apparatus for removing algae having a rigid underwater fixation member. By having a submersible buoyant body which is submerged in water in an attempt to secure buoyancy, it is possible to prevent interruption in the flow of circulating water due to existing buoyant bodies, increase balance maintainability through adjustment of ballast water among a plurality of submersible buoyant bodies, and suppress instant introduction of circulating water by means of an impeller. In addition, the water circulation apparatus of the present invention also brings a remarkable increase in stability regarding installation even when rapid water level fluctuation and wave formation above water take place.

Description

평형수 방식의 잠수형 부력체와 강체형 수중 고정부재를 구비한 조류제거용 물순환 장치{Water Circulating Apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water circulating apparatus for a bird's water removal system having a buoyant buoyant body of a ballast water system and a water-

본 발명은 하천, 호소 등에서의 조류(藻類) 제거 등의 수질 정화 및 개선을 위하여 수면(水面)에 부유하도록 설치되어 물을 강제 순환시키는 물순환 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 부력확보를 위하여 물속에 잠기는 잠수형 부력체를 구비함으로써, 종래의 부유체로 인하여 물순환의 흐름에 방해가 발생하는 것을 방지하고, 복수개의 잠수형 부력체 간의 평형수 조절을 통해서 평형유지 성능을 높이게 되며, 임펠러를 통한 순환수의 즉각적인 유입을 방지할 수 있고, 수면에서의 파도 발생과 급격한 수위변화 발생에 대해서도 설치 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 강체(剛體)형태의 승하강식 수중 고정부재를 구비한 조류제거용 물순환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water circulation apparatus for floating water on a water surface for the purpose of purification and improvement of water quality such as algae removal in rivers, So that it is possible to prevent the occurrence of disturbance in the flow of water circulation due to the conventional floating body and to improve the equilibrium maintaining performance through the adjustment of the equilibrium water between the plurality of submersible buoyant bodies, Descending water type underwater immobilization member capable of preventing instantaneous inflow of water from the water surface and generating a swell in the water surface and a sudden change in the water level, .

여름철에는 하천, 호소 등에서 조류(藻類)가 창궐하는 녹조 현상이 심해져서 건강상 위해물질 배출, 악취 발생, 심미적 스트레스 등을 유발하고 있다. 하천, 호소 등에는 넓은 면적을 가진다는 공간적 특성을 고려하여, 모터와 프로펠러를 구비한 물순환 장치를 해당 하천 등에 설치하여, 인공적인 물 흐름을 유도함으로써 해당 하천 등에서의 조류성장을 억제하는 방안이 제시되어 있다.In the summer, algae growth in rivers and lakes becomes severe, resulting in health hazards, odors, and aesthetic stress. Considering the spatial characteristics of having a large area such as rivers, lakes, etc., a water circulation system equipped with a motor and a propeller is installed in the corresponding river to induce artificial water flow, thereby suppressing the growth of algae in the river .

대한민국 등록특허 제10-1707140호에는 종래 기술에 따른 물순환 장치가 개시되어 있는데, 종래의 물순환 장치에는 부력확보를 위하여 수면에 부유(浮游)하게 되는 부유체와, 날개를 가지고 있어서 회전에 의해 물을 상부로 강제 유동시키는 터블러가 구비되어 있다. 터블러는 통상 "임펠러(impeller)"라고 부른다.Korean Patent No. 10-1707140 discloses a water circulation apparatus according to the prior art. In the conventional water circulation apparatus, a float that floats on the water surface to secure buoyancy, And a tuber for forcedly flowing water upward. Turbulators are commonly referred to as "impellers ".

그런데 종래기술에 의한 물순환 장치의 경우, 부력확보를 위한 부유체가 원통형 또는 구형(球形)으로 이루어져서 하측의 일부는 수면 아래에 있고 상층은 수면 위에 있게 되는 수면 부유 상태로 구비되어 있으므로, 부유체 자체가 물 흐름의 확산을 방해하게 되어 물순환 기능을 저해하는 요인이 되고 있다. 또한 종래의 물순환 장치에서는, 복수개로 구비된 부유체 간의 부력 차이로 인하여 물순환 장치의 전반적인 평형 유지가 어렵게 되는 문제점을 가지고 있다.However, in the case of the water circulation apparatus according to the related art, since the floating body for securing the buoyancy is formed in a cylindrical or spherical shape, and a part of the lower side is provided below the water surface and the upper layer is provided on the water surface, Is a factor that hinders the water circulation function by interfering with the diffusion of the water flow. Further, in the conventional water circulation apparatus, there is a problem that it is difficult to maintain the overall balance of the water circulation apparatus due to the difference in buoyancy between a plurality of float.

특히, 물순환 장치는 수면에 설치되기 때문에 하천 등의 흐름 특성 변화, 하천 등의 수위 변화에 민감하게 반응하게 되는데, 대한민국 등록특허 제10-1707140호에 개시된 종래 기술에서는 물순환 장치를 안정적으로 고정시키는 구성에 대한 고려가 전혀 없다. 물순환 장치를 고정시키기 위하여 배를 정박하는데 사용되는 닻과 체인(또는 케이블)을 이용할 수도 있지만, 단순히 인장력만을 지탱하는 체인이나 케이블의 경우에는, 급격한 수위 저하가 발생하였을 때, 체인의 길이가 물순환 장치의 고정에 필요한 것보다 더 길어지게 되어 물순환 장치의 고정 성능 저하는 물론이고 체인의 엉킴 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.Particularly, since the water circulation device is installed on the water surface, the water circulation device reacts sensitively to changes in flow characteristics of rivers and the like and changes in the water level of rivers. In the prior art disclosed in Korean Patent No. 10-1707140, There is no consideration for the configuration. Anchor and chain (or cable) used to anchor the ship to fix the water circulation device may be used, but in the case of a chain or cable that only supports tensile force, when a sudden drop in water level occurs, It becomes longer than that required for fixing the circulating device, and there is a problem that the fixing performance of the water circulating device is deteriorated as well as the tangling of the chain occurs.

또한 종래의 물순환 장치에 구비된 임펠러의 경우, 물을 빨아들여서 위로 솟구치게 하는 기능에만 집중하였으므로, 위로 솟구친 물이 다시 임펠러의 하단으로 빨려 들어가게 되는 현상이 발생하였다. 이러한 종래의 물순환 장치에서는 위쪽으로 빨아 올려져서 솟구친 물이 넓게 확산되지 못하고 임펠러 부근에서만 반복적으로 순환하게 되는 순환수의 즉각적인 재유입 현상이 발생하며, 따라서 물순환을 통한 조류성장 억제 효과가 효율적으로 발휘되지 못하는 문제점을 가지고 있다.Further, in the case of the impeller provided in the conventional water circulation device, the phenomenon that the water that has risen upward is sucked back to the lower end of the impeller has occurred because the impeller concentrated on only the function of sucking up the water and raising it. In such a conventional water circulation apparatus, there is a phenomenon in which water is sucked upwards and water does not spread widely, and an instant re-inflow phenomenon occurs in the circulating water circulating repeatedly only in the vicinity of the impeller. Therefore, It has problems that can not be exercised.

대한민국 등록특허공보 제10-1707410호(2017. 02. 17. 공고).Korean Patent Registration No. 10-1707410 (issued on February 17, 2017).

본 발명은 하천, 호소 등에서 녹조를 유발하는 조류제거를 위해 설치되는 물순환 장치에서, 종래의 원통형 또는 구형의 부유체를 구비함으로 인한 물 흐름의 확산 방해 문제를 해결하고, 체인을 이용함으로 인한 고정성능 부족 및 수위/물 흐름 특성 변화에 대한 부적응, 엉킴 현상 발생 등의 문제를 해결하며, 더 나아가 임펠러에 의해 빨아들여서 솟구친 물이 다시 임펠러의 하단으로 빨려 들어가게 되는 순환수의 즉각적인 재유입현상으로 인한 물 흐름 확산 저해현상의 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a water circulation apparatus installed for removing algae that cause green tide in rivers, lake water, etc., and solves the problem of disturbance of water flow due to the provision of conventional cylindrical or spherical float, This is because of the lack of performance and malfunction of the water level / water flow characteristic change and the occurrence of tangling phenomena. Furthermore, due to the immediate re-inflow of the circulating water that is sucked up by the impeller and sucked back to the bottom of the impeller And aims at solving the problem of water flow diffusion inhibition phenomenon.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 수면(水面)에 부유하도록 설치되어 물을 강제 순환시키는 물순환 장치(100)로서, 물순환 흐름을 방해하지 않도록 물속에 완전히 잠긴 상태에 있으면서, 물순환 장치(100)에 대해 부력을 발생시키는 복수개의 잠수형(潛水形) 부력체(1)와; 수면 위에 위치하며 상기 복수개의 잠수형 부력체(1)의 연직 상향 위치로 연장되어 있는 복수개의 분기(分岐) 빔(60)으로 이루어진 프레임(6)과; 상기 각각의 잠수형 부력체(1)와 프레임(6)의 각 분기 빔(60)을 연결하여 일체화시키는 연결부재(2)와; 상기 프레임(6)의 중앙 하부에서 수면 아래에 위치하여 회전에 의해 하단으로부터 물을 빨아들여서 상단을 통해 위로 솟구치게 하는 임펠러(4)를 포함하며; 상기 잠수형 부력체(1)는 속이 비워져 있는 통형상의 부재로 이루어져 있되, 그 연직단면 형상은 타원형으로 이루어지며, 타원형의 장축(長軸)이 상기 임펠러(4)로부터 물이 확산되어 가는 방향과 나란하게 되도록 배치되며; 상기 복수개의 잠수형 부력체(1) 사이에는 밸러스트 연결관(11)이 수평하게 배치되어 이웃하는 잠수형 부력체(1)가 서로 연통되도록 연결됨으로써, 잠수형 부력체(1)의 내부에 평형수를 주입하여 충수시킬 때 밸러스트 연결관(11)을 통해서 이웃하는 잠수형 부력체(1)로도 평형수가 공급되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 물순환 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a water circulation apparatus (100) installed to float on a water surface to forcibly circulate water, the water circulation apparatus A plurality of submersible buoyant bodies (1) generating buoyancy against the apparatus (100); A frame 6 comprising a plurality of branch beams 60 positioned above the water surface and extending to a vertically upward position of the plurality of submerged buoyant bodies 1; A connecting member 2 for connecting the respective submersible buoyant body 1 and each branch beam 60 of the frame 6 by connecting them together; And an impeller (4) located below the center of the frame (6) below the water surface and sucking water from the bottom by rotation and spilling upward through the top; The submerged buoyant body (1) is made of a tubular member whose hollow is hollow and has a vertical cross-sectional shape of an elliptical shape. The major axis of the elliptical shape is a direction in which water is diffused from the impeller (4) Are arranged side by side; A ballast connection pipe 11 is horizontally disposed between the plurality of submerged buoyant bodies 1 so that neighboring submerged buoyant bodies 1 are connected to communicate with each other to thereby inject a ballast water into the submerged buoyant body 1. [ And the ballast water is supplied to the submerged buoyant body (1) through the ballast connection pipe (11) when the water supply is completed.

상기한 본 발명의 물순환 장치(100)에서, 상기 임펠러(4)는 원통형상의 몸체로 이루어지며 그 상부에는 회전날개가 구비되어 있고; 순환수의 즉각적인 재유입을 억제할 수 있도록, 상기 임펠러(4)의 몸체에는 아래로 가면서 그 단면 직경이 점차로 줄어들어드는 형태의 테이퍼진 하단 연장부(40)가 더 구비되어 있는 구성을 가질 수 있다.In the water circulation apparatus (100) of the present invention, the impeller (4) is made of a cylindrical body and a rotary blade is provided on the upper part thereof; The body of the impeller 4 may further have a tapered lower end extending portion 40 in which the cross-sectional diameter of the impeller 4 is gradually reduced downward while suppressing the immediate re-inflow of the circulating water. .

또한 상기한 본 발명의 물순환 장치(100)에서, 물순환 장치(100)의 설치 위치를 유지하기 위한 승하강식 수중 고정부재(7)를 더 포함하는데; 상기 승하강식 수중 고정부재(7)는, 상기 프레임(6)을 관통하여 연직하게 설치되는 봉부재(71) 및 상기 봉부재(71)의 하단에 결합된 중량체(72)를 포함하며; 상기 중량체(72)가 수중 바닥면에 위치하고 봉부재(71)가 연직하게 세워진 상태에서, 봉부재(71)가 관통하고 있는 상기 프레임(6)의 수평변위는 구속하되 수위변화에 따라 프레임(6)의 승하강은 허용하는 구성을 가질 수도 있다.The water circulation apparatus (100) of the present invention further includes a lifting and descending underwater fixing member (7) for maintaining the installation position of the water circulation apparatus (100); Descending type underwater fixing member 7 includes a rod member 71 vertically penetrating through the frame 6 and a weight 72 coupled to a lower end of the rod member 71; The horizontal displacement of the frame 6 through which the rod member 71 penetrates is controlled in a state in which the weight 72 is located on the water floor and the rod member 71 is vertically erected, 6 may be allowed to rise and fall.

더 나아가, 상기한 본 발명의 물순환 장치(100)에서, 연결부재(2)는, 물순환 흐름을 방해하지 않도록 타원형의 장축(長軸)이 상기 임펠러(4)로부터 물이 확산되어 가는 방향과 나란한 타원형의 연직단면 형상을 가지는 파이프 부재로 이루어져서, 연결부재(2)에 의해 추가적인 부력이 발생하며; 연결부재(2)에서 임펠러(4)를 향하는 면에 대해 반대되는 면에는, 속이 빈 부재로 이루어져 추가적인 부력을 발생시키는 예비 부력체(8)가 더 구비되는데, 상기 예비 부력체(8)는 임펠러(4)에서 물이 확산되어 가는 방향으로 볼 때 연결부재(2)의 폭 이상으로 예비 부력체(8)가 더 돌출되어 있지 않도록 설치되어 있는 구성을 가질 수도 있다.In addition, in the water circulation apparatus 100 of the present invention, the connecting member 2 has a shape in which an elliptical long axis extends in a direction in which water is diffused from the impeller 4 so as not to interfere with the water circulation flow And a further buoyancy is generated by the connecting member (2); The auxiliary buoyant body (8) is further provided with a hollow buoyant body (8) which is formed of a hollow member and generates an additional buoyancy force, on the surface opposite to the surface facing the impeller (4) (8) is not protruded beyond the width of the connecting member (2) when viewed in the direction in which the water is diffused in the water pipe (4).

본 발명의 물순환 장치에서는, 부력을 발생시키는 잠수형 부력체가 수면 아래의 물속에 잠겨 있으므로, 물을 유동시켜 물 흐름을 확산시킬 때, 종래 기술과 달리 잠수형 부력체로 인한 수면에서의 물 흐름 확산 방해 현상이 최소화되며, 그에 따라 물순환 기능이 원활하게 이루어지게 되는 효과가 발휘된다.In the water circulation apparatus of the present invention, when the submerged buoyant force generating buoyancy is submerged in the water below the water surface, when the water flow is diffused to diffuse the water flow, unlike the prior art, the water flow diffusion disturbance due to the submerged buoyant body So that the water circulation function can be smoothly performed.

특히, 밸러스트 연결관을 수평하게 배치하여 이웃하는 잠수형 부력체를 서로 연통되도록 연결하는 구성을 통해서, 잠수형 부력체의 내부에 평형수를 주입하여 충수시켰을 때 잠수형 부력체에 의한 평형유지 기능이 크게 향상되어 물순환 장치의 부유 상태를 매우 안정적으로 유지할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.Particularly, when the ballast pipe is arranged horizontally and the neighboring submerged buoyant bodies are connected to each other, the equilibrium maintenance function by the submerged buoyant body is significantly improved when the ballast water is injected into the submerged buoyant body So that the floating state of the water circulation device can be maintained very stably.

또한 본 발명의 물순환 장치에서는 잠수형 부력체와 수상의 프레임을 연결하는 연결부재 및 연결부재의 배면에 설치될 수 있는 예비 부력체를 통해서 물 흐름의 방해를 줄이면서도 충분한 부력의 안정적인 확보가 가능하게 되는 장점이 있다.In addition, in the water circulation apparatus of the present invention, it is possible to secure sufficient buoyancy while reducing the disturbance of the water flow through the connecting member connecting the submersible buoyant body and the frame of the aquarium and the auxiliary buoyant body installed on the back surface of the connecting member .

더 나아가, 본 발명의 물순환 장치에서 임펠러는 수중에 잠겨 있는 하단이 연직방향으로 길게 연장된 원통형상의 몸체로 이루어지며, 특히 하단으로 길게 연장된 하단 연장부는 아래로 가면서 그 단면 직경이 점차로 줄어들어드는 형태의 테이퍼진 원통형상을 가지고 있으므로, 순환수의 즉각적인 재유입을 매우 효과적으로 억제할 수 있게 되며, 그에 따라 물이 임펠러 부근에서만 반복 순환하게 되는 종래의 문제점을 해결할 수 있게 되고, 물순환 및 그에 따른 조류성장 억제 효과를 효율적으로 발휘할 수 있게 된다.Further, in the water circulation apparatus of the present invention, the impeller is made of a cylindrical body having a lower end which is submerged in water and which is elongated in the vertical direction, and in particular, the lower end extended portion extending to the lower end is gradually downward It is possible to suppress the immediate re-inflow of the circulating water very effectively, thereby solving the conventional problem that the water is repeatedly circulated only in the vicinity of the impeller, and the water circulation and accordingly The effect of inhibiting the growth of algae can be effectively exhibited.

또한 본 발명에서는, 연직한 배치를 그대로 유지하는 강체(剛體)로 이루어져 있으며 더 나아가 수위변화에 따라 프레임의 승하강을 자연스럽게 허용하는 승하강식 수중 고정부재에 의해 물순환 장치의 위치가 고정되므로, 종래 기술의 문제점인 체인의 엉킴 현상, 고정 성능 저하 등이 전혀 발생하지 않으며, 오히려 매우 안정적으로 프레임의 수평 위치를 유지할 수 있게 되어 물순환 장치의 설치 안정성이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.In addition, according to the present invention, since the position of the water circulation device is fixed by the vertical-lifting underwater fixing member which is made of a rigid body that keeps the vertical arrangement intact and further allows the frame to move up and down naturally according to the water level change, The problem of the tangling of the chain, the deterioration of the fixing performance, and the like can be prevented. In addition, the horizontal position of the frame can be maintained very stably and the installation stability of the water circulation device can be greatly improved.

도 1은 본 발명에 따른 물순환 장치가 하천에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 물순환 장치를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 물순환 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 5는 연결부재에 의해 잠수형 부력체와 프레임의 분기 빔이 일체화로 연결된 구성을 보여주는 도 2의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 6은 예비 부력체가 연결부재로부터 분리된 상태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 확대도이다.
도 7은 본 발명의 물순환 장치에 구비된 임펠러와, 종래 기술에 의한 임펠러에 대한 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 물순환 장치에 구비된 임펠러와, 종래 기술에 의한 임펠러에 대한 개략적인 측면도이다.
도 9은 승하강식 수중 고정부재의 개략적인 사시도이다.
도 10은 승하강식 수중 고정부재의 개략적인 측면도이다.
도 11은 도 9의 승하강식 수중 고정부재가 프레임에 결합 설치되어 있는 것을 보여주는 도 3의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도이다.
1 is a schematic side view showing a water circulation apparatus according to the present invention installed on a river;
FIG. 2 and FIG. 3 are schematic perspective views showing the water circulation apparatus according to the present invention, respectively, in different directions.
4 is a schematic plan view of the water circulation apparatus of the present invention shown in Fig.
FIG. 5 is a schematic enlarged view of the circle A of FIG. 2 showing a configuration in which a diverging buoyant body and a branch beam of a frame are integrally connected by a connecting member.
Fig. 6 is a schematic enlarged view corresponding to Fig. 5 showing a state in which the preliminary buoyant member is separated from the connecting member.
7 is a schematic perspective view of an impeller provided in the water circulation apparatus of the present invention and an impeller according to the related art.
FIG. 8 is a schematic side view of an impeller provided in the water circulation device of the present invention and an impeller according to the prior art.
9 is a schematic perspective view of a lifting / descending type underwater fixing member.
10 is a schematic side view of a lifting / descending type underwater fixing member.
11 is a schematic enlarged view of the circle B portion of Fig. 3 showing that the ascending / descending type underwater fixing member of Fig. 9 is coupled to the frame; Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 물순환 장치는, 물이 유하되는 하천뿐만 아니라, 물이 가두어져 있는 호수, 또는 양어장 등의 인공 연못처럼 조류의 제거가 필요한 곳이라면 어떤 곳이든 수면에 설치하여 사용할 수 있다. 따라서 본 명세서에서 "하천"이라는 용어는 이와 같이 본래 의미의 하천(河川) 뿐만 아니라, 호수, 자연적인 또는 인공적인 연못이나 기타 수조 등과 같이 본 발명에 따른 물순환 장치의 사용이 필요한 장소를 통칭하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 본 발명의 물순환 장치는 단순히 조류(藻類)를 제거하기 위한 목적으로만 사용되는 것은 아니며, 수질 정화 및 개선, 그리고 기타 다양한 목적을 위하여 사용될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby. The water circulation apparatus according to the present invention can be installed on the water surface in any place where algae need to be removed, such as an artificial pond such as a lake in which water is confined, or a fish pond, as well as a river in which water is drained. Therefore, the term "river" in this specification refers to a place where the use of the water circulation apparatus according to the present invention is required, such as a lake, natural or artificial pond or other water tank, . In addition, the water circulation apparatus of the present invention is not only used for the purpose of removing algae but can be used for purification and improvement of water quality and various other purposes.

도 1에는 본 발명에 따른 물순환 장치(100)가 하천에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 측면도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1에 도시된 본 발명에 따른 물순환 장치(100)를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic side view showing a water circulation apparatus 100 according to the present invention installed in a river. FIGS. 2 and 3 show a water circulation apparatus 100 according to the present invention, And a perspective view showing a perspective view of the display device according to the present invention.

도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 물순환 장치(100)는, 물속에 완전히 잠기게 되어 부력을 발생시키는 복수개의 잠수형(潛水形) 부력체(1)와, 수면 위에 위치하며 상기 복수개의 잠수형 부력체(1)의 연직 상향 위치로 연장되어 있는 복수개의 분기(分岐) 빔(60)으로 이루어진 프레임(6)과, 상기 각각의 잠수형 부력체(1) 상단과 프레임(6)의 각 분기 빔(60)을 연결하여 일체화시키는 연결부재(2)와, 상기 프레임(6)의 중앙 하부에서 수면 아래에 위치하여 회전에 의해 하단으로부터 물을 빨아들여서 상단을 통해 수면 위로 솟구치게 하는 임펠러(4)와, 상기 프레임(6)을 관통하여 연직하게 설치되는 봉부재(71) 및 상기 봉부재(71)의 하단에 구비된 중량체(72)를 포함하여 구성되는 승하강식 수중 고정부재(7)를 포함하여 구성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 필요에 따라서는 연결부재(2)에서 물 확산 방향의 배면에는 추가적인 예비 부력체(8)가 더 구비될 수도 있다.As shown in the drawings, a water circulation apparatus 100 according to the present invention includes a plurality of submerged buoyant bodies 1 that are submerged in water to generate buoyancy, and a plurality of submerged buoyant bodies 1, A frame 6 composed of a plurality of branch beams 60 extending to a vertically upward position of the main body 1 and a branch beam 6 of the upper end of each submerged buoyant body 1 and the branch beams An impeller 4 positioned below the center of the frame 6 to draw water from the lower end by rotation and to rise above the water surface through the upper end of the frame 6, And a weight member 72 provided at a lower end of the rod member 71. The rod member 71 is disposed vertically through the frame 6, . As shown in Figs. 2 and 3, if necessary, an additional auxiliary buoyant body 8 may further be provided on the rear surface of the connecting member 2 in the water diffusion direction.

도 4에는 도 2에 도시된 본 발명의 물순환 장치(100)에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 5에는 연결부재(2)에 의해 잠수형 부력체(1)와 프레임(6)의 분기 빔(60)이 일체로 연결된 구성을 보여주는 도 2의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 5에 도시된 예비 부력체(8)가 연결부재(2)로부터 분리된 상태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 확대도가 도시되어 있다.Fig. 4 is a schematic plan view of the water circulation apparatus 100 of the present invention shown in Fig. 5 shows a schematic enlarged view of the circle A of FIG. 2 showing a configuration in which the submersible buoyant body 1 and the branch beams 60 of the frame 6 are integrally connected by the connecting member 2 Fig. 6 is a schematic enlarged view corresponding to Fig. 5 showing the state in which the auxiliary buoyant body 8 shown in Fig. 5 is separated from the connecting member 2. Fig.

본 발명에서 프레임(6)은 수면 위에서 수평하게 배치되는 부재로서, 물순환 장치(100)에 구비되는 잠수형 부력체(1)의 개수에 맞추어서, 각각의 잠수형 부력체(1)의 연직 위쪽까지 연장되는 복수개의 분기 빔(60)을 구비하고 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 3개의 잠수형 부력체(1)가 삼각형의 각 꼭짓점 위치에 존재하도록 구비되어 있으므로, 프레임(6)도 삼각형의 중심점에서부터 각 꼭짓점 위치를 향하여 수평하게 연장되는 3개의 분기 빔(60)을 가지도록 구성되어 있다. 이렇게 3개의 분기 빔(60)으로 이루어진 프레임(6)의 중심점의 상부에는 임펠러(4)에 회전력을 부가하는 모터(9) 등의 장비가 탑재된다.In the present invention, the frame 6 is a member arranged horizontally above the water surface, and extends in the vertical direction of each submerged buoyant body 1 in accordance with the number of the submerged buoyant bodies 1 provided in the water circulation apparatus 100 And a plurality of branch beams 60 are provided. In the embodiment shown in Figs. 2 to 4, since the three submersible buoyant bodies 1 are provided so as to exist at the respective corner points of the triangle, the frame 6 is also horizontally extended from the center point of the triangle toward each corner point And three branch beams 60, which are the same as those shown in FIG. Equipment such as a motor 9 for applying a rotational force to the impeller 4 is mounted on the upper portion of the center point of the frame 6 composed of the three branch beams 60.

프레임(6)의 중심점 하부에는 동력전달축(91)에 의해 모터(9)로부터 회전력을 전달받는 임펠러(4)가 구비되며, 임펠러(4)에 구비된 날개가 회전하면서 수중에 잠겨 있는 임펠러(4)의 하단으로부터 물을 빨아들여서 임펠러(4)의 상단을 통해서 솟구치게 한다. 이렇게 임펠러(4)의 상단으로부터 솟구쳐 분출되는 물은 임펠러(4)의 위치 즉, 프레임(6)의 중심점 아래쪽 위치에서부터 방사상으로 퍼져나가게 된다. 편의상 본 명세서에서는 이렇게 프레임(6)의 중심점 아래쪽 위치에서부터 방사상 외측으로 물이 퍼져 나가는 방향 즉, 임펠러(4)로부터 물이 확산되어 가는 방향을 "확산방향"이라고 기재한다. 따라서 도 4에서 화살표 X1으로 표시된 방향이 확산방향이 된다. 이와 반대로 임펠러(4)를 향하여 방사상 내측으로 물이 모이게 되는 방향 즉, 확산방향과 반대되는 방향을 "수렴방향"이라고 기재한다. 한편, 본 명세서에서는 확산방향에서 프레임(6)의 중심점 또는 임펠러(4)를 바라보는 면 즉, 프레임(6)의 중심점 또는 임펠러(4)를 마주하게 되는 면을 "정면"이라고 기재하고, 이와 반대되는 방향의 면을 "배면"이라고 기재한다.The impeller 4 receives the rotational force from the motor 9 by the power transmitting shaft 91. The impeller 4 is rotated by the impeller 4, 4) so as to flow upward through the upper end of the impeller (4). The water spouted out from the upper end of the impeller 4 radially spreads from the position of the impeller 4, that is, the position below the center point of the frame 6. For the sake of convenience, in this specification, the direction in which the water spreads from the position below the center point of the frame 6 to the radially outer side, that is, the direction in which water is diffused from the impeller 4 is referred to as the "diffusion direction". Therefore, the direction indicated by the arrow X1 in Fig. 4 becomes the diffusion direction. Conversely, the direction in which water is gathered radially inward toward the impeller 4, that is, the direction opposite to the diffusion direction is referred to as "converging direction ". In this specification, the center point of the frame 6 in the diffusion direction or the surface facing the impeller 4, that is, the center point of the frame 6 or the surface facing the impeller 4 is referred to as & The face in the opposite direction is referred to as "back face ".

본 발명에 따른 물순환 장치(100)에는, 부력을 발생시켜서 물순환 장치(100)를 부유하게 만들기 위하여, 복수개의 잠수형 부력체(1)가 구비된다. 본 발명에서 잠수형 부력체(1)는 완전히 물속에 잠기도록 구비되는데, 확산방향으로 물이 확산되거나 또는 임펠러(4)를 향하여 수렴방향으로 물이 빨려들어 갈 때 잠수형 부력체(1)로 인한 물 흐름의 방해를 최소화하기 위하여, 상기 잠수형 부력체(1)는, 장축(長軸)이 확산방향 또는 수렴방향과 나란하게 되는 타원형의 연직방향 단면("연직단면") 형상을 가지는 통형상의 부재로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 잠수형 부력체(1)는 속이 비워져 있는 통형상의 부재로 이루어져 있되, 그 연직단면 형상은 타원형으로 이루어지며, 특히 타원형의 장축(長軸)이 확산방향 또는 수렴방향과 나란하게 되도록 수중에 완전히 잠기도록 구비됨이 바람직한 것이다.The water circulation apparatus (100) according to the present invention is provided with a plurality of submerged buoyant bodies (1) in order to generate buoyancy to float the water circulation apparatus (100). In the present invention, the submergible buoyant body (1) is provided so as to be submerged completely in water. When water is diffused in the diffusion direction or water is sucked in the converging direction toward the impeller (4) In order to minimize disturbance of the flow, the submerged buoyant body (1) has a tubular member having an elliptical vertical section ("vertical section") shape in which the long axis is parallel to the diffusion direction or the converging direction . That is, the submersible buoyant body 1 is formed of a tubular member whose hollow is hollow, and its vertical cross-sectional shape is elliptical. Particularly, the long axis of the elliptical shape is parallel to the diffusion direction or convergence direction. It is preferable to be provided so as to be completely locked.

잠수형 부력체(1)의 상단에는 연결부재(2)가 결합되어 있고 연결부재(2)의 상단은 해당 잠수형 부력체(1)의 위쪽으로 연장되어 있는 프레임(6)의 분기 빔(60)과 결합되어 있다. 즉, 각각의 잠수형 부력체(1)는 연결부재(2)에 의해 프레임(6)과 일체화되어 있는 것이다. 따라서 잠수형 부력체(1)가 수면 아래의 물속에 잠겨 있는 상태에서 잠수형 부력체(1)에 의한 부력은 연결부재(2)에 의해 프레임(6)에 전달되고, 그에 따라 물순환 장치(100)의 상응하여 물순환 장치(100)의 사용에 필요한 충분한 부력을 확보할 수 있다.The connecting member 2 is coupled to the upper end of the submergible buoyant body 1 and the upper end of the connecting member 2 is connected to the branch beam 60 of the frame 6 extending above the submerged buoyant body 1 Lt; / RTI > That is, each of the submersible buoyant members 1 is integrated with the frame 6 by the connecting member 2. The buoyant force of the submerged buoyant body 1 is transmitted to the frame 6 by the connecting member 2 in a state where the submerged buoyant body 1 is immersed in the water below the water surface, A sufficient buoyancy required for use of the water circulation apparatus 100 can be secured.

이와 같이 본 발명에서는 부력을 발생시키는 잠수형 부력체(1)가 수면 아래의 물속에 잠겨 있으므로, 임펠러(4)에 의해 물을 빨아들이거나 또는 분출하여 확산방향으로 물을 유동시켜 물 흐름을 확산시킬 때, 종래 기술과 달리 잠수형 부력체(1)로 인한 수면에서의 물 흐름 확산 방해 현상이 최소화되며, 그에 따라 물순환 기능이 원활하게 이루어지게 된다. 특히, 잠수형 부력체(1)가 위에서 설명한 것처럼 타원형의 장축(長軸)이 확산방향 또는 수렴방향과 나란한 형태의 타원형 연직단면을 가지는 경우, 수중에서의 물 흐름 확산에 대해서도 잠수형 부력체(1)로 인한 방해가 최소화되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.As described above, in the present invention, the submerged buoyant body 1 generating buoyancy is submerged in the water below the water surface, so that the water is sucked or ejected by the impeller 4, Unlike the prior art, the disturbance of water flow diffusion at the water surface due to the submerged buoyancy body 1 is minimized, and thus the water circulation function is smoothly performed. Particularly, when the submersible buoyant body 1 has an elliptical vertical section in which the long axis of the elliptic shape is parallel to the diffusion direction or the converging direction as described above, A very effective effect is obtained in which the disturbance due to the vibration is minimized.

복수개의 잠수형 부력체(1)를 구비함에 있어서, 도면에 예시된 것처럼 밸러스트 연결관(11)을 이용하여 복수개의 잠수형 부력체(1)의 내부를 서로 연통시키는 구성을 가질 수 있다. 즉, 밸러스트 연결관(11)을 수평하게 배치하여 이웃하는 잠수형 부력체(1)를 서로 연통되도록 연결하는 것이다. 이러한 구성에 의하면, 잠수형 부력체(1)의 내부에 평형수를 주입하여 충수시킬 때, 밸러스트 연결관(11)을 통해서 이웃하는 잠수형 부력체(1)로도 평형수가 공급되어 복수개의 잠수형 부력체(1)에 충수된 물의 수위를 서로 동일하게 유지할 수 있게 되며, 그에 따라 잠수형 부력체(1)에 의한 평형유지 기능이 크게 향상되어 물순환 장치(100)의 부유 상태를 매우 안정적으로 유지할 수 있게 되는 장점이 있다. 특히, 물순환 장치(100)의 전체적인 구성으로 볼 때, 수상에는 수평한 프레임(6)이 존재하고 수중에는 수평한 밸러스트 연결관(11)이 존재하고 있어서, 상,하 2개의 수평부재가 물순환 장치(100)에 구비된 형태가 되므로 물순환 장치(100)의 안정성이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.In the case of having a plurality of submerged buoyant bodies 1, as shown in the figure, it is possible to use a ballast connecting pipe 11 to have a configuration for communicating the inside of the plurality of submerged buoyant bodies 1 with each other. That is, the ballast pipe 11 is horizontally arranged to connect the neighboring submerged buoyant bodies 1 so as to communicate with each other. According to this configuration, when the ballast water is injected into the submerged buoyant body 1 and filled in, the ballast water is supplied to the neighboring submerged buoyant body 1 through the ballast connection pipe 11 to form a plurality of submerged buoyant bodies The water level of the water introduced into the water circulation apparatus 1 can be maintained to be equal to each other, and thus the balance holding function by the submersible buoyant body 1 can be greatly improved and the floating state of the water circulation apparatus 100 can be maintained very stably There are advantages. In particular, in terms of the overall configuration of the water circulation apparatus 100, there is a horizontal frame 6 in the water phase and a horizontal ballast connection pipe 11 in the water, Since the water circulation device 100 is provided with the water circulation device 100, the stability of the water circulation device 100 is greatly improved.

본 발명에서 연결부재(2)는 단순한 빔 부재로 이루어질 수도 있지만, 속이 비워져 있는 파이프 부재로 이루지는 것도 바람직하다. 이와 같이 연결부재(2)가 속이 비워져 있는 파이프 부재로 이루어지는 경우, 연결부재(2)의 일부가 물에 잠겼을 때 연결부재(2)에 의해 추가적인 부력이 발생하게 된다. 즉, 연결부재(2)도 추가적인 부력체로서 기능할 수 있게 되는 유리한 효과가 발휘되는 것이다. 특히, 연결부재(2)가 파이프 형태의 부재로 이루어진 경우, 연결부재(2)의 하단을 잠수형 부력체(1)의 상단에 결합함에 있어서 연결부재(2)의 내부와 잠수형 부력체(1)의 내부가 서로 연통되도록 구성할 수도 있다.In the present invention, the connecting member 2 may be made of a simple beam member, but it is also preferable that the connecting member 2 is made of a hollow pipe member. When the connecting member 2 is made of a pipe member hollowed out in this way, additional buoyancy is generated by the connecting member 2 when a part of the connecting member 2 is immersed in water. That is, the advantageous effect that the connecting member 2 can also function as an additional buoyant body is exhibited. Particularly when the connecting member 2 is formed of a pipe-shaped member, when the lower end of the connecting member 2 is coupled to the upper end of the submerging buoyant body 1, the inside of the connecting member 2 and the submerged buoyant body 1, It is also possible to configure such that the inner portions of the first and second plates are communicated with each other.

또한 연결부재(2)의 설치로 인하여 물 흐름의 방해를 최소화하기 위하여, 연결부재(2) 역시 타원형의 장축(長軸)이 확산방향 또는 수렴방향과 나란한 타원형의 연직단면 형상을 가지는 부재로 이루어지는 것이 바람직하다. 연결부재(2)의 연직단면 형상을 이와 같이 타원형이 되도록 하는 것은, 연결부재(2)가 파이프 부재로 이루어진 경우뿐만 아니라, 연결부재(2)가 단순한 빔 형태로 이루어진 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.Also, in order to minimize interference of the water flow due to the installation of the connecting member 2, the connecting member 2 is also made of a member having an elliptical vertical cross-sectional shape in which the long axis of the ellipse is parallel to the diffusion direction or the converging direction . The vertical cross-sectional shape of the connecting member 2 may be made elliptical in this way, not only in the case where the connecting member 2 is formed of a pipe member but also when the connecting member 2 has a simple beam shape.

한편, 필요에 따라서는 연결부재(2)의 확산방향 배면 위치 즉, 연결부재(2)에서 임펠러(4)를 향하는 면과 반대되는 면(배면) 위치에는 도면에 도시된 것처럼 예비 부력체(8)가 연결부재(2) 또는 잠수형 부력체(1)에 조립 결합될 수도 있다. 예비 부력체(8)는 부력 발생을 위하여 속이 빈 부재로 이루어지는데, 확산방향으로 볼 때, 연결부재(2)의 폭 이상으로 예비 부력체(8)가 더 돌출되지 않도록 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 연결부재(2)의 확산방향 배면에 예비 부력체(8)가 설치되는데, 확산방향에 대해 직각 방향으로 예비 부력체(8)의 폭이 연결부재(2)의 폭 이하가 되는 것이, 확산방향으로의 물 확산에 방해가 되는 것을 방지하는데 유리한 것이다. 이러한 조건(확산방향에 대해 직각 방향으로 예비 부력체의 폭이 연결부재의 폭 이하가 된다는 조건)만 만족한다면 예비 부력체(8)의 형상은 도면에 예시된 것이 한정되지 아니하며 다른 형태로 변형 가능하다.On the other hand, if necessary, the position of the back surface of the connecting member 2 in the diffusion direction, that is, the surface (back surface) opposite to the surface facing the impeller 4 in the connecting member 2, May be assembled to the connecting member 2 or the submersible buoyant body 1. Preferably, the preliminary buoyant body 8 is made of a hollow member for generating buoyancy, and it is preferable that the preliminary buoyant body 8 is not protruded beyond the width of the connecting member 2 in the diffusion direction. That is, the preliminary buoyant body 8 is provided on the back surface of the connecting member 2 in the diffusion direction. It is preferable that the width of the preliminary buoyant body 8 in the direction perpendicular to the diffusion direction is not more than the width of the connecting member 2, It is advantageous to prevent the water from diffusing in the diffusion direction. The shape of the preliminary buoyant body 8 is not limited to that shown in the drawings and can be modified in other forms if the condition (condition that the width of the preliminary buoyant body is equal to or less than the width of the connecting member in a direction perpendicular to the diffusion direction) Do.

상기 프레임(6)의 중앙 하부에는 임펠러(4)가 구비되는데, 상기 임펠러(4)는 수면 아래에 위치하여 회전에 의해 하단으로부터 물을 빨아들여서 상단을 통해 뿜어내어 수면 위로 솟구치게 함으로써, 물이 프레임(6)의 중앙 하부 위치에서 확산방향으로 퍼지면서 흘러가게 만든다. 도 7에는 본 발명의 물순환 장치(100)에 구비된 임펠러(4)와, 종래 기술에 의한 임펠러에 대한 개략적인 사시도가 각각 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에 도시된 본 발명의 물순환 장치(100)에 구비된 임펠러(4)와, 종래 기술에 의한 임펠러에 대한 개략적인 측면도가 각각 도시되어 있다. 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)는 본 발명의 임펠러(4)에 대한 것이고, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)는 종래 기술의 임펠러에 대한 것이다.The impeller 4 is disposed below the center of the frame 6 so that the impeller 4 is positioned below the water surface and sucks the water from the bottom by rotating the water so that the impeller 4 spouts through the upper surface to rise above the water surface, (6) in the diffusion direction. Fig. 7 is a schematic perspective view of an impeller 4 of a water circulation apparatus 100 of the present invention and a conventional impeller. Fig. 8 is a schematic view of the water circulation of the present invention shown in Fig. 7 A schematic side view of the impeller 4 provided in the apparatus 100 and the impeller according to the prior art are respectively shown. Figures 7 (a) and 8 (a) are for the impeller 4 of the present invention, and Figures 7 (b) and 8 (b) are for a prior art impeller.

본 발명에 구비된 임펠러(4)는 원통형상의 몸체로 이루어지며 그 상부에는 회전날개가 구비되어 있다. 본 발명에 구비된 임펠러(4)의 이러한 구성(원통형상의 몸체 및 회전날개 구비)은 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)에 도시된 종래 기술의 임펠러와 동일하다. 그러나 본 발명에 구비된 임펠러(4)의 경우는 원통형상의 몸체가 종래의 임펠러 보다 연직방향으로 더 길다. 즉, 도 7 및 도 8의 (a)와 (b)를 대비하여 볼 때, 본 발명의 임펠러(4)는, 종래의 임펠러에 더하여 하단 연장부(40)가 더 구비되어 있는 원통형상의 몸체를 가지고 있는 것이다. 특히, 하단 연장부(40)는 아래로 가면서 그 단면 직경이 점차로 줄어들어드는 형태의 테이퍼진 원통형상을 가지고 있다. 도 7 및 도 8의 (b)에 도시된 것과 같이 연직길이가 매우 짧은 종래의 임펠러에서는, 상단으로 솟구친 물이 다시 임펠러의 하단으로 빨려 들어가게 되는 현상이 발생하였고, 그로 인하여 위쪽으로 빨아 올려져서 솟구친 물이 넓게 확산되지 못하고 임펠러 부근에서만 반복적으로 순환하게 되어 물순환에 의한 조류성장 억제 효과가 효율적으로 발휘되지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 것처럼 하단 연장부(40)가 존재하여 연직방향으로 종래의 임펠러보다 더 긴 형태를 가지는 본 발명의 임펠러(4)의 경우에는, 개방된 하단이 종래 기술보다 더 깊은 수심에 위치하므로, 임펠러의 상단을 통해 뿜어내져서 수면 위로 솟구쳤던 물이 다시 임펠러(4)의 하단으로 반복적으로 재유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 즉, 순환수의 즉각적인 재유입을 효과적으로 억제할 수 있게 되는 것이다. 따라서 물이 임펠러 부근에서만 반복 순환하게 되는 종래의 문제점을 해결할 수 있게 되고, 물순환 및 그에 따른 조류성장 억제 효과를 매우 효율적으로 발휘할 수 있게 된다.The impeller 4 according to the present invention is formed of a cylindrical body and has a rotating blade on its upper part. This configuration (including the cylindrical body and the rotating blades) of the impeller 4 provided in the present invention is the same as that of the prior art impeller shown in Figs. 7 (b) and 8 (b). However, in the case of the impeller 4 of the present invention, the cylindrical body is longer in the vertical direction than the conventional impeller. 7 and 8 (a) and 8 (b), the impeller 4 of the present invention has a cylindrical body having a lower end extension 40 in addition to a conventional impeller I have. In particular, the lower extension portion 40 has a tapered cylindrical shape in which the cross-sectional diameter gradually decreases while moving downward. In the conventional impeller having a very short vertical length, as shown in Figs. 7 and 8 (b), the phenomenon that water rising to the upper end is sucked back to the lower end of the impeller has occurred, The water can not spread widely and circulates repeatedly only in the vicinity of the impeller so that the effect of inhibiting the growth of algae due to water circulation can not be efficiently exhibited. However, in the case of the impeller 4 of the present invention having the lower extension portion 40 as shown in Figs. 7 and 8 (a) and having a shape longer than the conventional impeller in the vertical direction, It is possible to effectively prevent the water, which has been blown through the top of the impeller and has risen above the water surface, from being repeatedly reintroduced into the lower end of the impeller 4 again. That is, the instantaneous re-inflow of the circulation water can be effectively suppressed. Accordingly, it is possible to solve the conventional problem that the water is repeatedly circulated only in the vicinity of the impeller, and the water circulation and thus the effect of inhibiting the growth of the algae can be exerted very efficiently.

특히, 하단 연장부(40)가 아래로 갈수록 단면이 작아지도록 테이퍼져 있으므로, 하단 연장부(40)의 측면은 경사져 있게 되고, 그에 따라 임펠러(4)의 하단에 형성된 하단 연장부(40)의 개방된 구멍으로 향하던 물은, 쉽게 하단 연장부(40)로 유입되지 못하고, 하단 연장부(40)의 경사진 측면을 따라서 자연스럽게 유동하게 되어 임펠러(4)로부터 멀어지도록 확산방향으로 흐르게 된다. 즉, 테이퍼진 하단 연장부(40)의 형상으로 인하여, 임펠러 부근의 물이 반복적으로 임펠러로 재유입되는 것을 매우 효과적으로 억제하고, 오히려 임펠러(4)로부터 쉽게 멀어지도록 그 흐름을 유도할 수 있게 되는 것이다.Particularly, since the lower extension portion 40 is tapered so as to have a smaller section as it goes downward, the side surface of the lower extension portion 40 is inclined so that the lower extension portion 40 formed at the lower end of the impeller 4 The water flowing toward the open hole can not easily flow into the lower extension portion 40 but flows naturally along the inclined side surface of the lower extension portion 40 and flows in the diffusion direction away from the impeller 4. That is, due to the shape of the tapered lower extension 40, it is possible to very effectively restrain the water around the impeller from being repeatedly introduced into the impeller, and to induce the flow to be easily distanced from the impeller 4 will be.

본 발명의 물순환 장치(100)에는, 물순환 장치(100)가 떠내려가는 것을 방지함과 동시에 수위의 변화에 대해서도 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 승하강식(乘下降式) 수중 고정부재(7)가 구비된다.The water circulation apparatus (100) of the present invention is provided with an ascending and descending type underwater fixing member (7) for preventing the water circulation apparatus (100) from being floated and also actively responding to a change in water level Respectively.

상기 프레임(6)을 관통하여 연직하게 설치되는 봉부재(71) 및 상기 봉부재(71)의 하단에 구비된 중량체(72)를 포함하여 구성되는 승하강식 수중 고정부재(7)를 포함하여 구성된다. 도 9에는 승하강식 수중 고정부재(7)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 승하강식 수중 고정부재(7)의 개략적인 측면도가 도시되어 있으며, 도 11에는 도 9의 승하강식 수중 고정부재(7)가 프레임(6)에 결합 설치되어 있는 것을 보여주는 도 3의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 도 11에서 점선은 승하강식 수중 고정부재(7)가 상,하로 움직이기 전의 상태를 보여주는 것이다.And a weight member 72 provided at a lower end of the rod member 71. The rod member 71 is disposed vertically through the frame 6, . Fig. 9 is a schematic perspective view of the lifting and lowering type underwater fixing member 7, Fig. 10 is a schematic side view of the lifting and lowering type underwater fixing member 7, and Fig. There is shown a schematic enlarged view of the circle B portion of Fig. 3 showing that the member 7 is coupled to the frame 6. Fig. 11, the dotted line shows a state before the ascending / descending type underwater fixing member 7 moves up and down.

도면에 도시된 것처럼 본 발명의 물순환장치(100)에 구비되는 승하강식 수중 고정부재(7)는, 연직한 봉부재(71)와, 상기 봉부재(71)의 하단에 구비된 무거운 중량을 가지는 중량체(72)를 포함하여 구성된다. 승하강식 수중 고정부재(7)의 상기 봉부재(71)는 프레임(6)의 분기 빔(60)을 관통하게 된다. 따라서 봉부재(71)가 분기 빔(60)을 관통한 상태에서 분기 빔(60)은 봉부재(71)를 따라 연직방향으로 승하강할 수 있다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 프레임(6)의 분기 빔(60)은 프레임(6)의 중심점에서 삼각형의 각 꼭짓점 방향으로 3개가 존재하며, 각각의 분기 빔(60) 마다 승하강식 수중 고정부재(7)가 구비되어 있다. 중량체(72)는 콘크리트 등으로 제작되어 수중 바닥면에 놓이거나 또는 그 중량에 의해 소정 깊이로 수중 바닥면에 박히게 되며, 그에 따라 승하강식 수중 고정부재(7)는 정해진 위치에 고정된 상태로 설치된다.As shown in the figure, the water-lifting submersible underwater fixing member 7 provided in the water circulation apparatus 100 of the present invention comprises a vertical rod member 71 and a heavy weight provided at the lower end of the rod member 71 (72). The rod member 71 of the ascending / descending type underwater fixing member 7 passes through the branch beam 60 of the frame 6. [ The branching beam 60 can be lifted up and down along the rod member 71 in the vertical direction with the rod member 71 passing through the branching beam 60. [ In the case of the embodiment illustrated in the figure, there are three branch beams 60 of the frame 6 in the direction of each vertex of the triangle at the center point of the frame 6, and for each branch beam 60, (7). The weight 72 is made of concrete or the like and is placed on the floor in the water or is buried in the water floor at a predetermined depth by the weight of the weight 72. Thus, the lifting and lowering type underwater fixing member 7 is fixed in a predetermined position Respectively.

위에서 설명한 것처럼 승하강식 수중 고정부재(7)의 상기 봉부재(71)는 프레임(6)의 분기 빔(60)을 관통하고 있고, 분기 빔(60)은 봉부재(71)를 따라 연직방향으로 승하강할 수 있게 되므로, 물순환 장치(100)가 부유 설치되는 하천의 수위에 변동이 생겼을 때, 프레임(6)은 승하강식 수중 고정부재(7)에 박혀 있는 상태에서 이러한 수위 변화에 맞추어서 자연스럽게 승하강하게 된다. 즉, 승하강식 수중 고정부재(7)에 의하여 프레임(6)의 수평방향으로의 움직임은 방지되지만 수위 변화에 따른 승하강은 자연스럽게 허용되는 것이다. 케이블이나 체인 등과 같이 그 형태를 제대로 유지하지 못하고 단순히 인장력만을 지지하는 부재를 이용하여 계류하는 종래 기술과 달리, 본 발명의 물순환 장치(100)는, 위와 같이 연직한 배치를 그대로 유지하는 강체(剛體)로 이루어져 있으며 더 나아가 수위변화에 따라 프레임(6)의 승하강을 자연스럽게 허용하는 승하강식 수중 고정부재(7)에 의해 그 위치가 고정되어 있으므로, 종래 기술의 문제점인 체인의 엉킴 현상, 고정 성능 저하 등이 전혀 발생하지 않으며, 오히려 매우 안정적으로 프레임(6)의 수평 위치를 유지할 수 있게 되어 물순환 장치(100)의 설치 안정성이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.As described above, the rod member 71 of the ascending / descending underwater fixing member 7 passes through the branch beam 60 of the frame 6, and the branch beam 60 extends in the vertical direction along the rod member 71 When the water level fluctuates in the river where the water circulation apparatus 100 is floated, the frame 6 is lifted and lowered naturally in accordance with the change in the water level in a state where the frame 6 is embedded in the lifting and lowering water fixing member 7 It becomes strong. That is, the vertical movement of the frame 6 in the horizontal direction by the lifting and lowering type underwater fixing member 7 is prevented, but the upward / downward movement according to the water level change is naturally permitted. The water circulation apparatus 100 according to the present invention is different from the conventional art in which a member such as a cable or a chain is merely moored using a member that only supports a tensile force without properly maintaining the shape thereof, And the position thereof is fixed by the lifting and lowering underwater fixing member 7 which allows the frame 6 to rise and fall naturally according to the water level change. Therefore, the problem of the tangling phenomenon of the chain, It is possible to maintain the horizontal position of the frame 6 in a very stable manner and thus the installation stability of the water circulation apparatus 100 can be greatly improved.

도면에 도시된 실시예의 경우, 승하강식 수중 고정부재(7)의 상기 봉부재(71)가, 연결부재(2)와 잠수형 부력체(1)를 통과하여 프레임(6)의 분기 빔(60)을 관통하는 것으로 개시되어 있는데, 봉부재(71)의 설치 위치는 이에 한정되지 아니하며, 연결부재(2) 및 잠수형 부력체(1)가 설치되어 있지 않은 위치에서 분기 빔(60)을 관통하도록 설치되어도 무방하다.The rod member 71 of the ascending and descent type underwater fixing member 7 passes through the connecting member 2 and the submerged buoyant body 1 and is guided to the branch beam 60 of the frame 6, The position where the rod member 71 is installed is not limited to this and the branching beam 60 may be installed at a position where the connecting member 2 and the buoyant buoyant body 1 are not installed It can be done.

한편, 승하강식 수중 고정부재(7)의 봉부재(71)는 그 연직길이를 조정할 수 있는 구성을 가질 수 있는데, 예를 들어 복수개의 봉을 볼트체결방식으로 연결 조립할 수도 있으며, 텔레스코픽한 구조를 가지도록 봉부재(71)를 구성하여 그 연직길이를 필요에 맞게 조정하도록 할 수도 있다. 물론 예시한 구성 이외의 방식으로 봉부재(71)의 연직길이를 조정하게 만들 수도 있다. 도면에서 부재번호 73은 승하강식 수중 고정부재(7)의 설치지점을 확인할 수 있도록 봉부재(71)의 상단에 설치된 경고등(73)이다. 도면에는 도시되지 않았으나, 필요에 따라서는 물순환 장치(100)에 태양광 발전장치를 설치하여, 태양광 발전장치를 통해서 경고등(73)을 위한 전원을 확보할 수도 있다.On the other hand, the rod member 71 of the lifting and lowering type underwater fixing member 7 may have a structure capable of adjusting the vertical length thereof. For example, a plurality of rods may be connected and assembled by a bolt fastening method, The vertical length of the rod member 71 may be adjusted as necessary. Of course, the vertical length of the rod member 71 may be adjusted in a manner other than the exemplified configuration. In the drawing, reference numeral 73 denotes a warning lamp 73 installed at the upper end of the rod member 71 so as to confirm the installation point of the ascending / descending type underwater fixing member 7. Although not shown in the drawing, a solar power generator may be installed in the water circulation apparatus 100, if necessary, to secure power for the warning lamp 73 through the solar power generator.

1: 잠수형 부력체
2: 연결부재
4: 임펠러
6: 프레임
8: 예비 부력체
60: 분기 빔
71: 봉부재
72: 중량체
100: 물순환 장치
1: submersible buoyant body
2:
4: Impeller
6: frame
8: Spare buoyancy
60: branch beam
71: rod member
72: Weight
100: Water circulation device

Claims (5)

수면에 부유하도록 설치되어 물을 강제 순환시키는 물순환 장치로서,
물순환 흐름을 방해하지 않도록 물속에 완전히 잠긴 상태에 있으면서, 물순환 장치에 대해 부력을 발생시키는 복수개의 잠수형 부력체와;
수면 위에 위치하며 상기 복수개의 잠수형 부력체의 연직 상향 위치로 연장되어 있는 복수개의 분기 빔으로 이루어진 프레임과;
상기 각각의 잠수형 부력체와 프레임의 각 분기 빔을 서로 연결하여 일체화시키는 연결부재와;
상기 프레임의 중앙 하부에서 수면 아래에 위치하여 회전에 의해 하단으로부터 물을 빨아들여서 상단을 통해 위로 솟구치게 하는 임펠러를 포함하며;
상기 복수개의 잠수형 부력체 사이에는 밸러스트 연결관이 배치되어 이웃하는 잠수형 부력체가 서로 연통되도록 연결됨으로써, 잠수형 부력체의 내부에 평형수를 주입하여 충수시킬 때 밸러스트 연결관을 통해서 이웃하는 잠수형 부력체로도 평형수가 공급되는 구성을 가지며;
상기 잠수형 부력체는 속이 비워져 있고 연직단면 형상은 타원형으로 이루어진 통형상의 부재로 이루어져 있되, 잠수형 부력체의 타원형의 연직단면 형상에서 타원형의 장축이 상기 임펠러의 상단으로부터 위로 솟구쳐서 방사상 외측으로 물이 확산되어 가는 방향과 나란하게 되도록 상기 잠수형 부력체가 배치되고;
상기 연결부재는 타원형의 연직단면 형상을 가지는 파이프 부재로 이루어져서, 상기 연결부재에 의해 추가적인 부력이 발생하는데, 연결부재가 물순환의 흐름을 방해하지 않도록 하기 위하여, 연결부재의 타원형의 연직단면 형상에서 타원형의 장축이 상기 임펠러의 상단으로부터 위로 솟구쳐서 방사상 외측으로 물이 확산되어 가는 방향과 나란하게 되도록 상기 연결부재가 배치되고;
상기 연결부재에서 임펠러를 향하는 면에 대해 반대되는 면에는, 속이 빈 부재로 이루어져 추가적인 부력을 발생시키는 예비 부력체가 더 구비되는데, 상기 예비 부력체의 폭은 연결부재의 폭 이하인 것을 특징으로 하는 물순환 장치.
1. A water circulating device installed so as to float on a water surface to forcibly circulate water,
A plurality of submerged buoyancy bodies that are fully submerged in water to prevent water circulation flow, generating buoyancy for the water circulation device;
A frame including a plurality of branch beams positioned above the water surface and extending to a vertically upward position of the plurality of submersible buoyant bodies;
A connecting member for connecting each of the submerged buoyant bodies and each of the branch beams of the frame by connecting them together;
And an impeller positioned below the center of the frame below the water surface to draw water upward from the bottom by swirling the water from the bottom by rotation;
A ballast connection pipe is disposed between the plurality of submerged buoyant members so that neighboring submerged buoyant members are connected to communicate with each other. Thus, when ballast water is injected into the submerged buoyant member for filling, the submerged buoyant member The ballast water is supplied;
Wherein the submerged buoyant body is formed of a tubular member having a hollow and a vertical cross-sectional shape of an elliptical shape, wherein the elliptical vertical axis of the submerged buoyant body is formed such that the major axis of the elliptical shape rises upward from the upper end of the impeller, The submersible buoyant body is arranged so as to be parallel to the direction of spreading;
The connecting member is made of a pipe member having an oval vertical cross-sectional shape, so that additional buoyancy is generated by the connecting member. In order to prevent the connecting member from interfering with the flow of the water circulation, The connecting member is arranged such that an elliptical long axis of the impeller rises upward from the upper end of the impeller and is parallel to a direction in which water is radially outwardly diffused;
Wherein a surface of the connecting member opposite to the surface facing the impeller is further provided with a preliminary buoyant member which is made of a hollow member and generates additional buoyancy, the width of the preliminary buoyant member being less than the width of the connecting member. Device.
삭제delete 제1항에 있어서,
물순환 장치의 설치 위치를 유지하기 위한 승하강식 수중 고정부재를 더 포함하는데,
상기 승하강식 수중 고정부재는, 상기 프레임을 관통하여 연직하게 설치되는 봉부재 및 상기 봉부재의 하단에 결합된 중량체를 포함하며;
상기 중량체가 수중 바닥면에 위치하고 봉부재가 연직하게 세워진 상태에서, 봉부재가 관통하고 있는 상기 프레임의 수평변위는 구속하되 수위변화에 따라 프레임의 승하강은 허용하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 물순환 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a lifting and descending underwater fixing member for maintaining the installation position of the water circulation device,
Wherein the ascending / descending type underwater fixing member includes a rod member vertically installed through the frame and a weight coupled to a lower end of the rod member;
Characterized in that the frame has a configuration in which the horizontal displacement of the frame through which the rod member passes is allowed to rise and fall in accordance with a change in the water level in a state where the weight body is located on the water floor and the rod member is vertically erected circulator.
제1항에 있어서,
상기 임펠러는 원통형상의 몸체로 이루어지며 그 상부에는 회전날개가 구비되어 있고;
순환수의 즉각적인 재유입을 억제할 수 있도록, 상기 임펠러의 몸체에는 아래로 가면서 그 단면 직경이 점차로 줄어들어드는 형태의 테이퍼진 하단 연장부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 물순환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the impeller is made of a cylindrical body and has a rotating blade at an upper portion thereof;
Further comprising a tapered lower end extending downwardly from the body of the impeller so as to reduce the cross-sectional diameter of the impeller gradually so as to suppress immediate re-inflow of the circulating water.
삭제delete
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